종양의 병리학적 발생 기전 및 원인과 발암 과정

종양의 다양한 상호작용에 따른 병리학적 발생 기전에 대해 알아보고 종양의 발생 원인을 외인성 요인과 내인성 요인으로 나누어 설명하겠습니다. 그리고 암이 발생되는 발암 과정에 대해 알아보겠습니다.

종양의 발생 기전

종양세포의 발생 기전은 매우 복잡하고 다양한 요인들이 상호작용하여 발생하는 과정입니다. 이를 이해하기 위해서는 세포 주기, 돌연변이, 종양 억제 및 양성 인자 등에 대한 이해가 필요합니다.

 

우선, 세포 주기는 세포의 생명 주기를 나타내는 과정으로, 세포의 성장, 분열 및 죽음을 포함합니다. 정상적인 세포 주기는 엄격한 규제에 의해 조절되며, 세포 주기의 각 단계에서 특정 유전자와 단백질의 활성화 및 억제가 일어납니다.
돌연변이는 세포의 유전자에 변화가 생기는 것을 의미하며, 종양 세포의 발생에 중요한 역할을 합니다. 돌연변이는 여러 가지 원인에 의해 발생할 수 있으며, 환경적 요인, 유전적 요인, 노화 및 대사 이상 등이 돌연변이를 유발할 수 있습니다.
종양 억제는 정상적인 세포에서 암 발생을 억제하는 역할을 합니다. 종양 억제 유전자는 종양 성장을 억제하고 세포의 자기 파괴 기작을 활성화시키는데 중요한 역할을 합니다. 종양 억제 유전자의 돌연변이나 기능의 손상은 종양 세포의 발생 및 성장을 촉진할 수 있습니다.
양성 성장 인자는 세포의 성장과 분열을 촉진하는 신호 분자입니다. 이들은 세포 주기를 조절하고 세포의 분열 및 생존을 유도합니다. 종양 세포는 종양 억제 인자의 억제 또는 양성 성장 인자의 과도한 활성화 등으로 인해 비정상적으로 증식할 수 있습니다.

 

이러한 다양한 요인들의 상호작용 결과로 정상세포가 종양세포로 되는 과정은 다단계로 이루어져 있습니다. 개시가 제1단계이고, 촉진이 제2단계가 됩니다. 이것이 2단계 발암 과정의 설명으로, 개시에 작용하는 것을 개시제라 하고, 촉진에 작용하는 것을 촉진제라고 하고 있습니다. 여기에 추가되는 단계를 진행 단계가 있습니다. 즉 종양 세포로 변형된 세포의 지속적인 증식이 있어야 암종이 형성될 수 있기 때문입니다. 그러므로 다단계 발암 과정이라는 것은 암화개시-촉진-진행-암종의 여러 단계를 거친다는 뜻이며 이러한 의미는 정상 세포가 발암 물질의 영향을 받아서 세포 내에 비가역적인 변화를 일으키고, 이것이 진행되어 암이 발생한다고 하는 견해를 기초로 하고 있습니다.

 

종양의 발생원인

종양 발생의 원인은 외부에서 원인이 가해지는 환경 요인(외인)과 생체 또는 세포 자신에게 내재해 있는 유전적 요인(내인)으로 구분됩니다. 대부분의 종양은 환경 요인과 유전 요인과 상호작용을 하여 종양이 발생한다고 생각하고 있습니다.

 

1) 환경 요인(외인성)

외인성 발암 요인으로는 환경 요인이 주원인이며 화학 발암물질, 물리적 발암 요인, 종양 바이러스가 있습니다.

 

-화학 발암 물질 : 화학 발암물질의 최초의 발견은 굴뚝 청소부에서 음낭 피부암의 발생으로 연구가 시작되었습니다. 국내에서 가장 많은 위암의 발생에는 니트로소화합물이 관여되어 있습니다. 또 담배(주로 타르)와 폐암 특히 편평 세포암의 관련성이 잘 알려져 있고, 폐암의 증가는 대기오염의 증가와도 관계가 있습니다.

화학 발암 물질의 일반 특성은 다양한 화학물질이 관여하고 있고, 대부분은 체내에서 대사되어 최종적인 발암 물질로 전환됩니다.

 

-물리 발암 인자 : 기계적 자극으로써 치아의 충치에 의한 혀암이 있습니다. 방사선 물질에 의한 자극으로는 X-선 기사의 피부암, 백혈병이 있습니다. 자외선은 X-선과 마찬가지로 세포 손상을 일으키며, DNA에 대해서 돌연변이 작용이 있다는 것이 알려져 있습니다. 예를 들어 일광과각화증에서 피부암이 잘 발생하고 백인에서 피부암이 많다는 것은 위 사실과 관련이 있습니다.

 

-종양 바이러스 : 최근 여러 종의 바이러스가 발암 인자로써 알려져 있고, 오늘날까지 약 100종 이상의 바이러스가 알려져 있으며, 핵산(유전자의 종류)에 의해서 RNA 바이러스와 DNA 바이러스로 구분되고 있습니다. RNA 종양 바이러스에는 레트로바이러스가 있고, DNA 종양 바이러스에는 유두종 바이러스, 헤르페스 바이러스군 등이 포함됩니다. 사람에게서는 레트로바이러스에 속하는 HTLV-1 바이러스가 성인 백혈병의 발병과 관련되어 있으며 이 바이러스의 역전사효소에 의해서 DNA를 만들어 숙주 세포의 염색체에 들어가서 세포를 변화시킵니다. 또한 아프리카에 흔한 버킷트 림프종이나 비인두암종의 경우에는 엡스타인 바르 바이러스가 직접적인 원인으로 생각하고 있습니다. 그리고 인 유두종 바이러스는 남성과 여성의 생식기 계통에 암을 유발하는 것으로 알려져 최근에는 이를 예방할 수 있는 백신이 개발되어 접종이 권유되고 있습니다.

종양 바이러스

 

2) 유전 요인(내인성)

내인성의 발암 요인으로써, 유전적 요인, 내분비 환경 및 면역상태 등이 있습니다.

유전 요인은 개인의 염색체 내에 존재하는 변이 또는 돌연변이로 인해 암 발생 위험이 증가할 수 있습니다.
암의 발생 위험을 높일 수 있는 몇 가지 주요 유전 돌연변이들이 있습니다. 이러한 돌연변이는 개인의 유전자 내에서 발생하며, 암의 발생 가능성을 상당히 높일 수 있습니다. 예를 들어, BRCA1 및 BRCA2 유전자 돌연변이는 유방암 및 난소암 등 여러 종류의 암 발생 위험을 증가시킬 수 있습니다. 이러한 유전 돌연변이는 개인에게 암 발생 위험을 높이기는 하지만 반드시 암을 반드시 일으키지는 않습니다. 실제로, 많은 사람이 유전 돌연변이를 가지고 있음에도 불구하고 암을 유발하지는 않습니다. 이는 유전 돌연변이 외에도 환경 요인과의 상호작용, 건강한 생활 습관 등이 암 발병에 영향을 끼치는 것을 알 수 있습니다. 또한, 가족력도 암의 유전 요인과 관련이 있습니다. 가족 중에서 암을 겪은 사람이 많을수록 개인의 암 발생 위험이 증가할 수 있습니다. 가족력은 특정 유전 돌연변이의 유무뿐만 아니라 유전적인 요인을 공유하는 것으로 인해 암 발생 위험을 증가시킬 수 있습니다.

 

발암 과정의 요약

발암 과정은 암세포 발생의 시작, 지속적인 세포의 증식과 성장으로 형성되는 다단계 과정이며 다세대의 세포로 구성됩니다. 발암 과정은 돌연변이설과 세포분화 이상설이 있습니다.

돌연변이설은 어떤 원인에 의해서 유전자 구조에 돌연변이가 생겨, 이것이 발암의 직접 원인이 된다고 하는 생각입니다. 한편, 세포 분화 이상설은 유전자의 구조에 변화가 없이 세포 내 대사의 기능적 장애에 의해서 분화에 이상이 생겨 종양화에 관계한다고 하는 것입니다. 암이란 궁극적으로 유전자의 다발성 돌연변이로 발생하는 질환입니다. 화학물질, 바이러스, 방사선 등 발암성 인자는 돌연변이 원입니다. 돌연변이 원이 모두 발암 원은 아니지만 발암 원과 거의 동일시하고 있습니다. 세포의 암성 표현형은 다음 세대의 암세포에 유전됩니다. 암의 발생에서 유전적 기전뿐만 아니라 후천적 기전으로 발현되는 비정상적인 유전자 표현의 역할도 있다고 볼 수 있습니다.

발암 과정은 다단계 과정으로 개시란 DNA에 가해지는 첫 단계에서 돌연변이를 뜻합니다. 그러나 유전자의 돌연변이는 일어났어도 그 세포가 분열하지 않으면 암세포의 종괴를 이루지 못하게 됩니다. 변이 세포의 증식을 일으키는 촉진이라는 과정이 곧 뒤따라야 합니다. 즉 세포의 증식 기능이 증가되는 영향을 추가해야 발암 과정이 성립됩니다. 돌연변이된 세포가 증식능을 갖게 되면 주변 세포보다 영양 공급도 더 필요하며 증식도 더 빠르게 되고, 숙주의 조절을 받지 않게 되므로 지속적인 성장이 이루어져 결국 암종이 형성됩니다.